JPWO2011132670A1 - パワー半導体装置におけるワイヤボンディング方法 - Google Patents

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semiconductor element
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友子 山田
友子 山田
正巳 小倉
正巳 小倉
教人 高柳
教人 高柳
潤 加藤
潤 加藤
好壱 木村
好壱 木村
弥生 松下
弥生 松下
文朋 高野
文朋 高野
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Abstract

ワイヤ（１）の一端部（１ａ）の電極部（Ｓａ）への接合に際して、パワー半導体素子（Ｓ）を含むワーク（ＷＫ）が支持台（３）上に所定の固定圧（Ｆ）で固定され、横断面逆Ｖ字状のワイヤ押圧面（Ｔｆ）を有するウエッジツール（Ｔ）によりワイヤ（１）の一端部（１ａ）が電極部（Ｓａ）に所定の押付け荷重（Ｐ）で押付けられつつ超音波振動が加えられ、一端部（１ａ）と電極部（Ｓａ）との接合面（Ｊ）における接合長さ（Ｌ）と接合幅（Ｗ）との比（Ｌ／Ｗ）が１．０〜１．６の範囲となるように接合長さ（Ｌ）と接合幅（Ｗ）とが設定される。

Description

本発明は、パワー半導体素子の電極部と、それに電気的に接続すべき回路部品との間をアルミ、その他の金属のワイヤで接続する、パワー半導体装置におけるワイヤボンディング方法に関する。
従来から、パワー半導体素子が絶縁容器内に封入されたパワー半導体装置が知られている。このようなパワー半導体装置では、半導体素子の電極部と上記回路部品との間が導電性金属ワイヤにより接続される。金属ワイヤとしては、直径が３００〜５００μｍのアルミワイヤが選択されることが一般的である。ワイヤ一端部の電極部への接合に際しては、パワー半導体素子を含むワークを支持台上に所定の固定圧で固定した状態で、ウエッジツールによりワイヤ一端部を電極部に所定の押付け荷重で押付けつつ超音波振動を加え、ワイヤ一端部を電極部に一体に接合する超音波ボンディングの手法が採用されている。
パワー半導体装置では、一般に高寿命耐量と信頼性が求められる。例えばその高寿命耐量の確認方法として、実使用時の断続的通電に即した繰り返し通電を実行して耐量評価（即ちパワーサイクル評価）が行われる。パワーサイクル評価においては、繰り返しの通電によって発生する熱によって、半導体素子とワイヤの熱膨張係数の差異とワイヤの架線形状と半導体装置の構造とに起因する熱歪がワイヤ接合部に作用する。この結果、ワイヤ接合部近傍のワイヤ内部及び接合電極内部にクラックが発生しそれが接合面の中心部側に進展して接合面が剥離することがあり、一本のワイヤの通電許容電流を超えワイヤが溶断したり、素子が破壊されたりして、回路が破断されることがある。
そこで、上記剥離までの時間を稼ぐために接合面積を大きくしてせん断強度を得る目的で、ワイヤ径を太く、即ち５５０μｍとした技術が知られている（下記の特許文献１を参照）。
また、ワイヤを大径化すると、半導体素子に過大なウエッジ圧力が印加され、機械的ダメージを引き起こす事から、接合面積の増大に限りがあるといった点に着目し、ワイヤ径を制限するためにワイヤの接合形状を接合長さと接合幅とで規定した技術も知られている（下記の特許文献２を参照）。
ところで上記特許文献２の如くワイヤの接合形状を接合長さと接合幅とで特定範囲に規定した場合には、その接合形状がワイヤの長手方向に比較的長い長円形状となるが、このようにワイヤの接合形状を規定しただけでは高信頼性の半導体装置を得ることが難しい。
例えば、ワイヤの接合対象である半導体素子（電極部）が傾いている場合、従来の手法では、傾きに対する許容幅が狭く、接合工程の際にウエッジツールで素子表面を傷付けたり或いは機械的に破損させてしまう可能性があり、その場合にパワー半導体装置のパワーサイクル評価（ＰＣＴ耐量）が大幅に悪化する。
日本国特許第３０９７８８３号公報 日本国特許第３８８２７３４号公報
本発明の一以上の実施形態は、ワイヤの接合面形状を円形に近づけることで、パワーサイクル評価（ＰＣＴ耐量）が高く、高信頼性のパワー半導体装置を安定よく得ることができるパワー半導体装置におけるワイヤボンディング方法を提供する。
本発明の一以上の実施形態によれば、パワー半導体装置におけるワイヤボンディング方法では、パワー半導体素子Ｓを含むワークＷＫが支持台３上に所定の固定圧Ｆで固定され、横断面逆Ｖ字状のワイヤ押圧面Ｔｆを有するウエッジツールＴにより金属製ワイヤ１の一端部１ａがパワー半導体素子Ｓの電極部Ｓａに所定の押付け荷重Ｐで押付けられつつ超音波振動が加えられ、ワイヤ１の一端部１ａと電極部Ｓａとの接合面Ｊにおける接合長さＬと接合幅Ｗとの比Ｌ／Ｗが１．０〜１．６の範囲となるように電極部Ｓａにワイヤ１の一端部（１ａ）が接続される。
その他の特徴および効果は、実施形態の記載および添付の請求項より明白である。
典型的実施形態に係るパワーモジュールの要部断面図 図１の矢印２の方向から見た平面図と、ワイヤ接合部を拡大して示す部分拡大断面図 半導体素子の電極部へワイヤ端部を接合するための超音波ボンディング工程を簡略的に説明する、図１対応の工程説明図 図３の４−４線より見た拡大端面図 超音波ボンディングされたワイヤと素子電極との接合面に所定の通電・発熱条件で発生する歪と、接合面の比Ｌ／Ｗとの関係を、ワイヤ直径をパラメータとして実験で求めたグラフ 直径が３００μｍ、４００μｍ、５００μｍの各ワイヤを素子電極にそれぞれ超音波ボンディングしたものに関して、パワーサイクル試験で測定した耐量の変動（即ち耐久性確保のための下限目標耐量（８００００サイクル）に対する測定耐量の比率）と、接合面形状（比Ｌ／Ｗ）との関係を示すグラフ 直径が４００μｍのワイヤ端部を素子電極にそれぞれ超音波ボンディングしたものに関して、接合面形状（比Ｌ／Ｗ）とワーク固定圧との関係を示すグラフ
以下、本発明の典型的実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
図１，図２に示すように、パワー半導体装置としてのパワーモジュールＰＭは、例えば放熱用の金属ベース板Ｂ上にはんだＨ１でマウントしたＤＣＢ基板等の絶縁回路基板Ｃと、その絶縁回路基板Ｃの上面にはんだＨ２を介して装着される複数の半導体素子Ｓとを備えている。その半導体素子Ｓとしては、例えばＩＧＢＴ、ＦＷＤあるいはＭＯＳ−ＦＥＴ等の各種素子が用いられる。
各半導体素子Ｓの上面に露出する電極部Ｓａと、これに電気的に接続すべき図示しない他の回路部品（例えば絶縁回路基板Ｃの表面に露出した導体パターンやリードフレーム、半導体素子Ｓの周辺に設けられる主回路端子、中継端子、他の素子等）との間は、アルミよりなる複数のワイヤ１により接続される。各ワイヤ１の一端部１ａの電極部Ｓａへの接合に際しては、後述するように、ワークＷＫを支持台３に所定の固定圧Ｆで固定しながら、そのワークＷＫのワイヤ一端部１ａを電極部Ｓａに対しウエッジツールＴで所定荷重Ｐと超音波振動を加えるようにしてワイヤ一端部１ａを電極部Ｓａに圧着し、一体に接合するようにした超音波ボンディングの手法が採られる。
次に図３，４を併せて参照して、ワイヤ一端部１ａと半導体素子Ｓの電極部Ｓａとの接合工程の一例について、具体的に説明する。なお、各ワイヤ１の他端部（図示せず）の前記回路部品への接合についても、同様の手法が採られるが、本明細書では、説明を省略する。
図３，４において、ウエッジツールＴは、図示しない昇降駆動装置により支持台３の上方で昇降駆動可能に支持されている。このウエッジツールＴの下端面には、ワイヤ１の長手方向（図３で左右方向）に沿って延びワイヤ１の上半部を受容し得る横断面Ｖ字状の凹溝２が形成されている。凹溝２の互いに逆方向に傾斜した左右一対の内側面が、横断面逆Ｖ字状の下向きのワイヤ押圧面Ｔｆを形成する。また前記凹溝２の底面は、該溝２の長手方向中間部においては直線状に延びているが、その長手方向両端部においては、円弧状に面取り２ｒが施されていて、この部分が超音波ボンディングの際にワイヤ１の上面に深く食い込まないようにしている。
超音波ボンディングを行う場合には、半導体素子Ｓを予め絶縁回路基板Ｃを介して金属ベース板Ｂ上に装着した状態（図３の状態）のワークＷＫを支持台３上に載置させると共に、クランプ装置ＣＬを以て所定の固定圧Ｆを以て固定する。そのクランプ装置ＣＬは、支持台３の側方に配設されるものであって、ワークＷＫの上部両側を上方から係合、圧接可能なクランプ腕５０と、このクランプ腕５０を昇降駆動可能に支持する駆動機構５１とを備えている。尚、図示例では、半導体素子Ｓを絶縁回路基板Ｃを介して金属ベース板Ｂ上に装着した状態（図３の状態）のワークＷＫに対し超音波ボンディングを実施するようにしたものを示したが、本発明では、例えば、単独状態の半導体素子、或いは半導体素子を絶縁回路基板上に装着しただけのもの（即ち金属ベース板には未装着状態のもの）をワークとし、それに超音波ボンディングを実施するようにしてもよい。
ガイド手段４で中間部が案内支持されたワイヤ１の一端部１ａを半導体素子Ｓの電極部Ｓａに対応する位置まで移動させ、その電極部Ｓａを目掛けてウエッジツールＴを下降させて、そのツールＴの横断面逆Ｖ字状のワイヤ押圧面Ｔｆで、ワイヤ１の一端部１ａを上方より所定の押付け荷重Ｐ（例えばワイヤ１の直径Ｄが３００μｍの場合で４００〜８００ｇｆ、また４００μｍの場合で８００〜１２００ｇｆ、また５００μｍの場合で１０００〜１５００ｇｆ）で押し付ける。
その荷重Ｐ及び前記固定圧Ｆを維持したまま超音波発振器（図示せず）により、ウエッジツールＴおよびワイヤ１の一端部１ａに超音波振動を作用させる。この結果、その超音波振動の摩擦によりワイヤ１の一端部１ａと電極部Ｓａとの接合面Ｊの不純物（酸化物）が除去されると共に、ワイヤ１の一端部１ａと電極部Ｓａとが固相接合され、図２，４に示すような接合形態となる。
上記接合面Ｊの平面形態は、該接合面Ｊにおける接合長さ（即ちワイヤ１の長手方向に沿う方向の長さ）をＬとし、接合幅（即ちワイヤ１を横切る方向の長さ）をＷとした場合に、Ｌを長軸とし且つＷを短軸とした概ね長円形状となる。従って、ＷがＬに近づくほど、即ちそれらの比Ｌ／Ｗが１．０に近づくほど上記接合面Ｊが円形に近づくことになる。
前記比Ｌ／Ｗを１．０よりも低くすると、ワイヤの接合面形状がワイヤ長手方向に対し必要以上に横長となって、電極部Ｓａのワイヤの接合強度が十分に得られなくなり、また図４に示されるような接合面Ｊの横広がり部分が大きくなって、ウエッジツールＴの先端が半導体素子Ｓの表面に接触して傷付けたり破壊したりしてしまう虞れがある。従って、本発明では、比Ｌ／Ｗの下限値が１．０に定められている。
実施例では、ワイヤ１として直径Ｄが３００μｍのものと、４００μｍのものと、５００μｍのものとが使用される。そのうち、直径Ｄが３００μｍのワイヤ１の端部１ａと半導体素子Ｓの電極部Ｓａとの接合面Ｊでは、その接合長さＬを３００〜７５０μｍの範囲内、またその接合幅Ｗを３００〜５００μｍの範囲内として、その比Ｌ／Ｗが１．０〜１．５の範囲に設定される。
また直径Ｄが４００μｍのワイヤ１の接合面Ｊでは、その接合長さＬを４００〜１０００μｍの範囲内、またその接合幅Ｗを４００〜６５０μｍの範囲内として、その比Ｌ／Ｗが１．０〜１．６の範囲に設定される。
さらに直径Ｄが５００μｍのワイヤ１の接合面Ｊでは、その接合長さＬを５００〜１２００μｍの範囲内、またその接合幅Ｗを５００〜７５０μｍの範囲内として、その比Ｌ／Ｗが１．０〜１．６の範囲に設定される。
また超音波ボンディングの際のワークＷＫの支持台３への前記固定圧Ｆは、その固定圧の差異により前記接合面Ｊの形状が多少とも異なり、且つ耐量にも影響がある。このため、典型的実施形態では、０．２〜１．０ＭＰａの範囲内に設定される。
パワー半導体素子Ｓへのワイヤ１の超音波ボンディングの実施に関するパワーサイクル評価において、ＰＣＴ耐量に影響を与える接合面Ｊに発生する歪は、２種類ある。１つ目は、ワイヤ１と被接合面（素子電極部Ｓａ）との物性差、特に熱膨張率の差異により発生する歪である。２つ目は、通電によるワイヤ１自体の発熱で発生する、架線形状と線径に応じたワイヤ剛性に関係して発生する歪である。前者の歪は、ワイヤ１の接合面積が小さい方が発生する歪の絶対量は小さくなる。一方、後者のワイヤ剛性に関係して発生する歪は、架線方向（ワイヤ長さ方向）と平行に接合面Ｊに発生して、クラックの進展を促進させるため、接合面Ｊの接合幅Ｗが大きい場合の方が、長さ方向に発生する歪を緩和できてクラックの進展を抑制できる。しかもクラックの発生に対しては、接合面Ｊのワイヤ長手方向前後端での応力集中が過大とならないように接合面Ｊを円形とする方が長軸方向（ワイヤ長手方向）に長い扁平な楕円形とするよりも有利であって、耐量が高くなる。
以上を検証すべく、先ず、直径Ｄが３００，４００，５００μｍの各ワイヤ１の端部１ａを半導体素子Ｓの電極部Ｓａに前述の手法で超音波ボンディングしたものにおいて、所定の通電・発熱条件で接合面Ｊに発生する歪と、接合面Ｊの比Ｌ／Ｗとの関係を実験により求め、その結果を図５に表した。この図５によれば、ワイヤ直径Ｄに関係なく比Ｌ／Ｗが小さくなればなるほど、即ち接合面Ｊの形状が円形に近づくほど発生歪が少なくなる傾向があることが判る。そして、その接合面Ｊの発生歪が接合面Ｊの耐久性（例えばＰＣＴ耐量）に直接影響を及ぼし、即ち発生歪の増大につれて耐久性は低下する傾向があることは自明であるから、図５によれば、ワイヤ直径Ｄに関係なく、比Ｌ／Ｗが小さくなればなるほど（即ち接合面Ｊの形状が円形に近づくほど）耐久性が向上する傾向が読み取れる。
次に、直径が３００，４００，５００μｍの各ワイヤ１の端部１ａを半導体素子Ｓの電極部Ｓａに前述の手法で超音波ボンディングしたものについて、所定のパワーサイクル試験を行い、その耐量（即ちＰＣＴ耐量）と前記比Ｌ／Ｗとの関係を調べて、その試験結果を図６に表した。この場合、耐量を測定するためのパワーサイクル試験として、例えば１８０〜２５０Ａ程度の電流をワイヤ１を通して半導体素子Ｓに対し０．３〜０．６秒ほど印加し、これを６秒程度の通電間隔で繰り返し、その後、回路の断絶（例えばワイヤの接合面からの剥離、溶融破断、半導体素子の破壊等）に至るまでの電流の通電回数を寿命、即ち耐量とする。尚、上記の通電条件は、通電により発生する半導体素子の通電前後の温度差等を指定し、決定した。
前記試験結果によれば、比Ｌ／Ｗが小さくなればなるほど（即ち接合面Ｊの形状が円形に近づくほど）耐量が大きくなって耐久性が高くなる傾向が確認された。自動車の推定通電時間（始動回数）相当となるように加速させた試験の耐量を、上記パワーサイクル試験では、８００００サイクルと設定している。この８００００サイクルを耐久性確保のための下限目標値として用いている。従って、図６の縦軸の数字は、耐量の下限目標値（８００００サイクル）を１として換算した指標、即ち「耐量変動」で表してある。
この図６に示す試験結果によれば、直径Ｄが３００μｍのワイヤ１の接合面形状における比Ｌ／Ｗの上限値は１．５となり、また直径Ｄが４００μｍのワイヤ１の接合面形状における比Ｌ／Ｗの上限値は１．６となり、さらに直径Ｄが５００μｍのワイヤ１の接合面形状における比Ｌ／Ｗの上限値も１．６となる。
超音波ボンディング時には、前記クランプ装置ＣＬによりワークＷＫを所定の固定圧Ｆで固定することによって、ワークであるワイヤ１に効率よくボンディング時のエネルギー伝達がなされ、ワイヤ１と素子電極部Ｓａに対し必要以上に超音波の発振、加圧を加える必要が無いため、ボンディング時のエネルギーのロスを減らして効率よく接合でき、しかもボンディング時の半導体素子Ｓへの機械的ダメージを極力減らし、極力高耐量な半導体モジュールＰＭを製造することができる。この場合において、超音波振動を加える際の接合面Ｊの打点形状が楕円形のものと円形のものとでは、特にワイヤ接合形状の長手方向の傾きに対して、接合長さＬが比較的短い円形の方が接合形状の変形が小さくなって、ＰＣＴ耐量の変動が小さくなり、高信頼性の接合が得られる。
また超音波ボンディング時のワーク固定圧Ｆが低い場合と高い場合とでは、同一ボンドパラメータ（ボンディングの際の加振周波数や荷重、時間）でも固定圧Ｆが低い場合の方が、接合形状が楕円形に近づき（即ち前記比Ｌ／Ｗが大きくなり）、更に同じ比Ｌ／Ｗであっても、固定圧Ｆが低い場合の方が、接合時のワイヤ構成金属の拡散量（合金層・接合層厚）が少なくなって、ＰＣＴ耐量に影響を与える真実接合面積が小さくなり、耐量が落ちる。
そこで直径Ｄが４００μｍのワイヤ１の端部１ａを半導体素子Ｓの電極部Ｓａに前述の手法で超音波ボンディングしたものについて、前記比Ｌ／Ｗと固定圧Ｆとの関係を実験により調べると、図７のグラフのようになった。尚、このグラフでは、超音波ボンディングの際のウエッジツールＴによるワイヤ押付け荷重Ｐをパラメータとしている。
この図７の実験結果によれば、前記比Ｌ／Ｗを本発明の設定範囲である１．０〜１．６に設定可能な荷重Ｐは８００ｇｆ以上の場合であり、この荷重Ｐの場合には、前記比Ｌ／Ｗを１．０〜１．６に設定可能とする固定圧Ｆの設定範囲は、０．２〜０．８４ＭＰａとなる。但し、固定圧Ｆの上限値（０．８４ＭＰａ）は、これを多少超えても、即ち１．０程度であれば、固定圧Ｆが大きいことに因る実害は生じないことが確認されている。このため、本発明では、直径Ｄが４００μｍのワイヤについて、前記固定圧Ｆが０．２〜１．０ＭＰａに設定されることが望ましい。また、図示はしないが、直径Ｄが３００μｍ，５００μｍの各ワイヤ１の端部１ａを半導体素子Ｓの電極部Ｓａに前述の手法で超音波ボンディングしたものについても、同様の実験、解析を行ったところ、前記固定圧Ｆは０．２〜１．０ＭＰａに設定されることが望ましいことが判明した。
以上、典型的実施形態によれば、直径が３００〜５００μｍの太さのワイヤ１の、半導体素子Ｓの電極部Ｓａへの接合面Ｊの接合長さＬと接合幅Ｗとの比Ｌ／Ｗを特定範囲に（即ち３００μｍのワイヤでは１．０〜１．５に、４００及び５００μｍのワイヤでは１．０〜１．６に）限定したので、その接合面Ｊの形状を可及的に円形に近づけることができる。
接合面Ｊの形状を可及的に円形に近づけることにより、超音波ボンディングの接合部に発生する歪とクラックの進展を極力小さく抑制できるワイヤ接合面形状となり、しかもこのように接合面形状を円形に近づけることで接合対象（半導体素子Ｓの電極部Ｓａ）の傾きに対する許容幅を極力広げることができる。また、その傾きのために超音波ボンディング時にウエッジツールＴから半導体素子Ｓが受ける機械的ダメージを低減できるようになる。それらの結果、高耐量、高信頼性のパワー半導体モジュールＰＭを安定よく製造可能となる。
以上、特定の実施形態および実施例について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
例えば、典型的実施形態では、ワイヤをアルミ製としたものを示したが、本発明では、アルミ以外の導電性金属又は合金で形成してもよい。
ＣＬ・・・・ワーククランプ装置
Ｆ・・・・・超音波ボンディングの際のワークの支持台への固定圧
Ｌ・・・・・接合長さ
Ｐ・・・・・超音波ボンディングの際にウエッジツールがワイヤ端部を押付ける荷重
ＰＭ・・・・パワー半導体装置としてのパワー半導体モジュール
Ｓ・・・・・半導体素子
Ｓａ・・・・電極部
Ｔ・・・・・ウエッジツール
Ｔｆ・・・・ワイヤ押圧面
Ｗ・・・・・接合幅
ＷＫ・・・・ワーク
１・・・・・ワイヤ
１ａ・・・・一端部

Claims (6)

  1. パワー半導体素子（Ｓ）を含むワーク（ＷＫ）を支持台（３）上に所定の固定圧（Ｆ）で固定し、
    横断面逆Ｖ字状のワイヤ押圧面（Ｔｆ）を有するウエッジツール（Ｔ）により、金属製ワイヤ（１）の一端部（１ａ）を前記パワー半導体素子（Ｓ）の電極部（Ｓａ）に所定の押付け荷重（Ｐ）で押付けつつ超音波振動を加え、
    前記ワイヤ（１）の前記一端部（１ａ）と電極部（Ｓａ）との接合面（Ｊ）における接合長さ（Ｌ）と接合幅（Ｗ）との比（Ｌ／Ｗ）が１．０〜１．６の範囲となるように、前記電極部（Ｓａ）に前記ワイヤ（１）の前記一端部（１ａ）を接続する、
    ワイヤボンディング方法。
  2. 直径（Ｄ）が３００〜５００μｍのワイヤ（１）を使用する、
    請求項１に記載のワイヤボンディング方法。
  3. 直径（Ｄ）が３００μｍのワイヤ（１）を使用し、
    前記接合面（Ｊ）における前記接合長さ（Ｌ）と前記接合幅（Ｗ）との前記比（Ｌ／Ｗ）が１．０〜１．５の範囲である、
    請求項１に記載のワイヤボンディング方法。
  4. 直径（Ｄ）が４００μｍのワイヤ（１）を使用し、
    前記接合面（Ｊ）における前記接合長さ（Ｌ）と前記接合幅（Ｗ）との前記比（Ｌ／Ｗ）が１．０〜１．６の範囲である、
    請求項１に記載のワイヤボンディング方法。
  5. 直径（Ｄ）が５００μｍのワイヤ（１）を使用し、
    前記接合面（Ｊ）における前記接合長さ（Ｌ）と前記接合幅（Ｗ）との前記比（Ｌ／Ｗ）が１．０〜１．６の範囲である、
    請求項１に記載のワイヤボンディング方法。
  6. 前記超音波ボンディングの際の前記固定圧（Ｆ）を、０．２〜１．０ＭＰａの範囲内に設定する、
    請求項１〜５のいずれか１項に記載のワイヤボンディング方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013135008A (ja) * 2011-12-26 2013-07-08 Fuji Electric Co Ltd ワイヤボンディング用のウェッジツール、ボンディング装置、ワイヤボンディング方法、および半導体装置の製造方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2017077729A1 (ja) * 2015-11-05 2017-11-02 三菱電機株式会社 半導体モジュール及びその製造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05206224A (ja) * 1992-01-24 1993-08-13 Hitachi Ltd 超音波接合装置及び品質モニタリング方法
JPH06302639A (ja) * 1993-04-14 1994-10-28 Hitachi Ltd パワー半導体装置
JP2004140072A (ja) * 2002-10-16 2004-05-13 Fuji Electric Device Technology Co Ltd パワー半導体装置のワイヤボンディング方法
JP2005138181A (ja) * 2003-10-14 2005-06-02 Bondotekku:Kk 超音波振動制御方法及び装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05206224A (ja) * 1992-01-24 1993-08-13 Hitachi Ltd 超音波接合装置及び品質モニタリング方法
JPH06302639A (ja) * 1993-04-14 1994-10-28 Hitachi Ltd パワー半導体装置
JP2004140072A (ja) * 2002-10-16 2004-05-13 Fuji Electric Device Technology Co Ltd パワー半導体装置のワイヤボンディング方法
JP2005138181A (ja) * 2003-10-14 2005-06-02 Bondotekku:Kk 超音波振動制御方法及び装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013135008A (ja) * 2011-12-26 2013-07-08 Fuji Electric Co Ltd ワイヤボンディング用のウェッジツール、ボンディング装置、ワイヤボンディング方法、および半導体装置の製造方法

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